MAKALAH
MAKALAH
“SEMIKONDUKTOR”
“SEMIKONDUKTOR”
Disusun guna memenuhi salah satu tugas
Disusun guna memenuhi salah satu tugas
Mata Kuliah Ilmu Bahan Listrik yang diampu oleh
Mata Kuliah Ilmu Bahan Listrik yang diampu oleh
Bapak Ketut Ima Ismara, M.Pd.
Bapak Ketut Ima Ismara, M.Pd.
Disusun oleh ; Disusun oleh ; Aziz Khanifan / 08506131007 Aziz Khanifan / 08506131007 Nur Budi H. / 08506131001 Nur Budi H. / 08506131001 Sidik Purnomo / 08506131017 Sidik Purnomo / 08506131017
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA
UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA
2008
2008
KATA PENGANTAR
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah
dan hidayahNya sehiNya sehingga kami dapat menngga kami dapat mengerjagerjakan dan kan dan menyemenyelesailesaikan penyusukan penyusunannan makalah ini, meskipun disadari sepenuhnya makalah ini masih banyak kekurangannya. makalah ini, meskipun disadari sepenuhnya makalah ini masih banyak kekurangannya.
Penulisan makalah ini dibuat untuk memenuhi tugas mata kuliah Ilmu Bahan Penulisan makalah ini dibuat untuk memenuhi tugas mata kuliah Ilmu Bahan Li
Liststririk k dadan n ununtutuk k memengengetatahuhui i lelebibih h lalanjnjud ud tetentntang ang ililmu mu bahbahanankhukhusususnsnya ya babahahann Semikonduktor.
Semikonduktor. Dal
Dalam am penupenulislisan an makmakalaalah h SemSemikoikondunduktoktor r ini ini banybanyak ak yanyang g teltelah ah memmembanbantutu penusun, baik saat membahas materi makalah, sebelum penyusunan, maupun selama penusun, baik saat membahas materi makalah, sebelum penyusunan, maupun selama penyusunan, sehingga makalah semikonduktor ini dapat terealisasikan. Maka dari itu penyusunan, sehingga makalah semikonduktor ini dapat terealisasikan. Maka dari itu penulis mengucapkan terima kasih kepada :
penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1.
1. Bapak KBapak Ketut Ietut Ima Isma Ismara, mara, M.Pd. M.Pd. selaku selaku pengampengampu matpu mata kulia kuliah Ilmah Ilmu Bahau Bahan Listn Listrik.rik. 2.
2. TeTemaman n – – tetemaman n yayang ng tetelalah h memembmbanantu tu seselalama ma kakami mi memembmbahahas as ururaiaian an babahahann semikonduktor yang kami presentasikan.
semikonduktor yang kami presentasikan. 3.
3. Semua Semua pihak pihak yang tyang telah melah membantembantu selamu selama kami a kami membamembahas dan has dan meusunmeusunan makaan makalahlah ini berlangsung.
ini berlangsung.
Tidak ada kalimat yang pantas kami ucapkan kepada semua pihak yang telah Tidak ada kalimat yang pantas kami ucapkan kepada semua pihak yang telah memban
membantu penyusun daltu penyusun dalam menyelam menyelesaikaesaikan tugas makalah Semn tugas makalah Semikonduikonduktor ktor ini selaiini selainn ucapan terima kasih.
ucapan terima kasih.
Tiada yang sempurna di dunia ini selain Allah SWT, dan penyusun menyadari Tiada yang sempurna di dunia ini selain Allah SWT, dan penyusun menyadari bahwa masih banyak kesalahan-kesalahan dalam penulisan makalah Semikonduktor . bahwa masih banyak kesalahan-kesalahan dalam penulisan makalah Semikonduktor . Untuk itu penyusun mohon kritik dan saran yang bersifat membangun dari pembaca. Untuk itu penyusun mohon kritik dan saran yang bersifat membangun dari pembaca. Penyusun berharap tugas makalah semikonduktor ini dapat bermanfaat bagi penyusun Penyusun berharap tugas makalah semikonduktor ini dapat bermanfaat bagi penyusun pribadi dan pembaca pada umumnya.
pribadi dan pembaca pada umumnya.
Yogyakarta,
Yogyakarta, Desember Desember 20082008
Penulis Penulis
DAFTAR ISI DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL...i HALAMAN JUDUL...i KATA PENGANTAR...ii KATA PENGANTAR...ii DAFTAR ISI...iii DAFTAR ISI...iii ABSTRAK...iv ABSTRAK...iv BAB I PENDAHULUAN...1 BAB I PENDAHULUAN...1 1. 1. Latar Latar BelakaBelakang ng MasalMasalah...ah...1...1
2. 2. RumusRumusan an MasalMasalah....ah...2...2
BAB II PEMBAHASAN...3
BAB II PEMBAHASAN...3
1. 1. PengerPengertian.tian...3...3
2. 2. SusunSusunan Atom San Atom Semikonemikonduktorduktor...4...4
3. 3. ProsProses es SemikSemikonduktonduktor....or...5...5
4. 4. Bahan Bahan SemiSemikonduktkonduktor....or...6...6
5. 5. Cara Cara Kerja Kerja SemikSemikonduktonduktor....or...8.8 6. 6. PengelPengelompokan Semompokan Semikonduikonduktor.ktor...10...10
7. 7. Alat Alat SemikSemikonduktonduktor....or...14...14
BAB III PENUTUP...20
BAB III PENUTUP...20
1. 1. KesimKesimpulan..pulan...20...20
2. 2. PenutPenutup...up...21...21
DAFTAR PUSTAKA...22
ABSTRAK
ABSTRAK
Peral
Peralatan elektatan elektronik yang semakironik yang semakin modern dan banyaknyn modern dan banyaknya a orang yang bekerorang yang bekerjaja di bidang industri kelistrikan atau elektro, misalnya; teknisi, instalatir, jaringan, tenaga di bidang industri kelistrikan atau elektro, misalnya; teknisi, instalatir, jaringan, tenaga listrik dan kependidikan teknik tentang kelistrikan akan banyak di jumpai pembahasan listrik dan kependidikan teknik tentang kelistrikan akan banyak di jumpai pembahasan komponen – komponen elektronika yang bersifat semikonduktor dalam skala jumlah arus komponen – komponen elektronika yang bersifat semikonduktor dalam skala jumlah arus yang kecil maupun besar. Oleh sebab itu perlu adanya pemahaman dan penjelasan yang kecil maupun besar. Oleh sebab itu perlu adanya pemahaman dan penjelasan mengenai asal bahan, jenis-jenis bahan, funsi bahan, dan sifat-sifat dari bahan adalah mengenai asal bahan, jenis-jenis bahan, funsi bahan, dan sifat-sifat dari bahan adalah sangat penting dimiliki bagi mereka yang bekerja di bidang industri dan kependidikan sangat penting dimiliki bagi mereka yang bekerja di bidang industri dan kependidikan teknik, bahan apa yang harus dipakai untuk suatu maksud tertentu agar dapat mencari teknik, bahan apa yang harus dipakai untuk suatu maksud tertentu agar dapat mencari al
alteternarnatitif f babahan han pepengngganganti ti yayang ng efefisisieien, n, fufungsngsioionener, r, segsegi i ekekononomiomis s dadan n dapdapat at mengembangkannya.
mengembangkannya.
Bahan semikonduktor adalah adalah jenis bahan dengan konduktivitas listrik Bahan semikonduktor adalah adalah jenis bahan dengan konduktivitas listrik yang berada di antara insulator dan konduktor. Bahan ini banyak digunakan dalam yang berada di antara insulator dan konduktor. Bahan ini banyak digunakan dalam rangkaiaan elektronika karena sifat elektroniknya dapat diubah banyak dalam sebuah rangkaiaan elektronika karena sifat elektroniknya dapat diubah banyak dalam sebuah cara terkontrol dengan menambah sejumlah kecil ketidakmurnian. Ketidakmurnian ini cara terkontrol dengan menambah sejumlah kecil ketidakmurnian. Ketidakmurnian ini disebut dopant atau
disebut dopant atau dengan menyuntidengan menyuntikkan materi kkan materi lain. Semikondulain. Semikonduktor yang ktor yang terintterintegrasiegrasi dalam jumlah yang sangat besar (jutaan) dalam satu keping Silikon dinamakan Sirkuit dalam jumlah yang sangat besar (jutaan) dalam satu keping Silikon dinamakan Sirkuit terpadu.
terpadu.
Komponen Semikonduktor yang paling baik terbuat dari bahan germanium tetapi Komponen Semikonduktor yang paling baik terbuat dari bahan germanium tetapi baha
bahan n ini ini sulsulit it daldalam am pempembuatbuatan an sehisehingga ngga hargharganyanya a mahmahal, al, melmelainainkan kan bahbahan an daridari sili
silikon, semikonduktkon, semikonduktor or yang terbuat dari yang terbuat dari siliksilikon on ini banyak ini banyak dijumdijumpai, mudah dicari pai, mudah dicari dandan mu
murarah h hahargrgananya ya kakarerena na mumudadah h dadalalam m pepembmbuauatatannnnya ya tetetatapi pi jajauh uh beberkrkuaualilitatass dibandingkan dengan germanium.
BAB I
BAB I
PENDAHULUAN
PENDAHULUAN
1.
1. LaLatatar Br Belelakakanang Mg Masasalalahah
Di
Di era era gloglobalbalisaisasi si saasaat t ini ini ditditandandai ai dendengan gan banbanyakyaknya nya manmanusiusia a memmemenfenfaataatkankan peralatan modern yang berbasiskan komputer atau elektronik untuk memenuhi kebutuhan peralatan modern yang berbasiskan komputer atau elektronik untuk memenuhi kebutuhan
hid
hidup up manmanusiusia. a. AdanAdanya ya kemkemudahudahan an – – kemkemudaudahan han perperalaalatan tan yanyang g semsemakiakin n cancanggiggihh merupakan sumbangan yang banyak dan tak ternilai dari kemajuan teknologi peralatan merupakan sumbangan yang banyak dan tak ternilai dari kemajuan teknologi peralatan yang menggunakan komponen elektronika.
yang menggunakan komponen elektronika. Banyak
Banyak orang yang bekerjorang yang bekerja di bidang industri dan kependia di bidang industri dan kependidikan teknik khusudikan teknik khususnyasnya kelistrikan atau elektro, misalnya teknisi, instalatir, jaringan dan tenaga listrik. Mereka kelistrikan atau elektro, misalnya teknisi, instalatir, jaringan dan tenaga listrik. Mereka sebaik
sebaiknya harus nya harus memimemiliki pengetahuan yang liki pengetahuan yang luas tentang ilmu luas tentang ilmu daripdaripada ada bahan-bbahan-bahanahan yan
yang g berberhubuhubungan dengangan dengan n proprofesfesinyinya a masmasing – ing – masmasinging. . MemMempunypunyai ai penpengetgetahuahuanan mengenai asal bahan, jenis-jenis bahan, fungsi bahan, dan sifat-sifat dari bahan adalah mengenai asal bahan, jenis-jenis bahan, fungsi bahan, dan sifat-sifat dari bahan adalah sangat penting dimiliki bagi mereka yang bekerja di bidang industri dan kependidikan sangat penting dimiliki bagi mereka yang bekerja di bidang industri dan kependidikan te
teknknikik. . KiKita ta sesebagbagai ai mamahahasisiswswa a jujuga ga harharus us lelebibih h tatahu hu tetentntang ang ururaiaian an didiatatas as sesertrtaa bagaimana struktur bahan, proses kinerja bahan agar mampu menguasai pengetahuan bagaimana struktur bahan, proses kinerja bahan agar mampu menguasai pengetahuan tersebut, berfikir secara kritis dan mengembangkannya dalam mata kuliah maupun di luar tersebut, berfikir secara kritis dan mengembangkannya dalam mata kuliah maupun di luar jam kuliah.
jam kuliah.
Dengan pengetahuan tersebut mereka
Dengan pengetahuan tersebut mereka tahu tahu bagaimbagaimana ana mempememperlakukarlakukan n bahan-bbahan-bahanahan yang mereka gunakan dengan sebagaimana mestinya atau memanfaatkan bahan – bahan. yang mereka gunakan dengan sebagaimana mestinya atau memanfaatkan bahan – bahan. Meng
Menghinhindardari i penpenggunggunaan aan yanyang g berberbahabahaya ya hal hal utautama ma yanyang g perperlu lu dipdiperherhatiatikan kan ataatauu dilakukan demi keamanan dalam bekerja. Mereka mengerti bahan apa yang harus dipakai dilakukan demi keamanan dalam bekerja. Mereka mengerti bahan apa yang harus dipakai unt
untuk uk suasuatu tu makmaksud sud tertertententu, tu, dapadapat t menmencarcari i altalternernatiatif f bahabahan n pengpengganganti ti yanyang g efiefisiesien,n, fungsioner, segi ekonomis dan sebagainya.
Dalam mata kuliah ilmu bahan listrik di jurusan pendidikan teknik elektro kita juga Dalam mata kuliah ilmu bahan listrik di jurusan pendidikan teknik elektro kita juga leb
lebih ih memmemperperhathatikaikan n hal hal keamkeamanan anan tertersebsebut ut karkarena ena daldalam am pempembelbelajarajaran an maumaupunpun praktikum kelistrikan, listrik tidak dapat kita lihat dengan mata kita.
praktikum kelistrikan, listrik tidak dapat kita lihat dengan mata kita. Secar
Secara a khusus kami menghambikhusus kami menghambil l salah satu jenis salah satu jenis bahan yaitu bahan bahan yaitu bahan SemiSemikonduktkonduktor or untuk pembahasan dan penyusunan karena dalam perkuliahan tentang kelistrikan akan untuk pembahasan dan penyusunan karena dalam perkuliahan tentang kelistrikan akan ba
banynyak ak di di jujumpmpai ai pepembmbahahasasan an kokompmponeonen n – – komkomponponen en elelektektroroninika ka yayang ng bebersrsififatat semikonduktor dalam skala jumlah arus yang kecil maupun besar.
semikonduktor dalam skala jumlah arus yang kecil maupun besar.
2.
2. RRuummuusasan mn maasasalalahh
Ura
Uraian ian rumrumusausan n masmasalaalah h tententantang g SemSemikoikonduknduktor tor yanyang g dapadapat t penpenuliulis s batbatasiasi meliputi:
meliputi: A.
A. Apa yaApa yang dimng dimaksaksud dengud dengan seman semikoikondunduktoktor.r. B.
B. BagBagaimaimana stana strukruktur attur atom semom semikoikonduknduktortor.. C.
C. ProProses dses dan caan cara kera kerja brja bahaahan tern tersebsebut.ut. D.
D. BagaiBagaimana mana pengelpengelompokan ompokan bahan bahan semisemikonduktkonduktor.or. E.
E. MacMacam – macam – macam semam semikoikondunduktoktor dan penr dan pengguggunaannaannyanya.. F.
BAB II
BAB II
PEMBAHASAN
PEMBAHASAN
1 1.. PPEENNGGEERRTTIIAANN a.a. PePengngerertitian Uan Umumumm
Disebut semi atau setengah konduktor, karena bahan ini memang bukan konduktor Disebut semi atau setengah konduktor, karena bahan ini memang bukan konduktor murni. Bahan ini sifatnya berada diantara insulator dan konduktor. Bahan – bahan logam murni. Bahan ini sifatnya berada diantara insulator dan konduktor. Bahan – bahan logam seperti tembaga, besi, timah disebut sebagai konduktor yang baik sebab logam memiliki seperti tembaga, besi, timah disebut sebagai konduktor yang baik sebab logam memiliki susunan atom yang sedemikian rupa, sehingga elektronnya dapat bergerak bebas.
susunan atom yang sedemikian rupa, sehingga elektronnya dapat bergerak bebas.
b.
b. PePengngerertitian Kan Khuhusususs
Sem
Semikoikondunduktoktor r adaadalah lah sebsebuah uah bahabahan n dengdengan an kondkonduktuktiviivitas tas lislistritrik k yanyang g berberada ada didi antara insulator dan konduktor. Sebuah semikonduktor bersifat sebagai insulator pada antara insulator dan konduktor. Sebuah semikonduktor bersifat sebagai insulator pada te
tempmpereratatur ur yayang ng sasangangat t rerendandah, h, nanamumun n papada da tetempmpereratatur ur ruruanangan gan bebesisifafat t sesebabagagaii konduktor
konduktor (K. Muller 1986).(K. Muller 1986).
Ko
Konduknduktivtivitaitas s lislistritrik k adadalalah ah ukukururan an dadari ri kekemamammpupuan an susuatatuu bahan bahan untuk untuk menghantarkan
menghantarkan arus listrik arus listrik . Jika suatu beda. Jika suatu beda potensial listrik potensial listrik ditempatkan pada ujung-ditempatkan pada ujung-ujung sebuah
ujung sebuah konduktor,konduktor, muatan-muatanmuatan-muatan bergeraknya akan berpindah, menghasilkan arusbergeraknya akan berpindah, menghasilkan arus listrik.
listrik. Konduktivitas Konduktivitas listrik listrik didefinsikan didefinsikan sebagaisebagai ratioratio daridari rapat arusrapat arus terhadap kuatterhadap kuat medan listrik
medan listrik :: .. Pad
Pada a bebbeberaerapa pa jenjenis is bahabahan n dimdimungungkinkinkan kan terterdapdapat at konkonduktduktiviivitas tas lislistrtrik ik yanyangg anisotropik. Lawan dari konduktivitas listrik adalah
anisotropik. Lawan dari konduktivitas listrik adalah resistivitasresistivitas listrik listrik atau atau biasa biasa disebutdisebut sebagai resistivitas saja, yaitu ;
sebagai resistivitas saja, yaitu ;
Insulator
Insulator adalah materi yang dapat mencegah penghantaranadalah materi yang dapat mencegah penghantaran panaspanas, ataupun, ataupun muatanmuatan listrik
listrik . Lawan dari insulator, adalah. Lawan dari insulator, adalah konduktor konduktor , yaitu materi yang dapat menghantar panas, yaitu materi yang dapat menghantar panas Untuk sejenis polimer,
Untuk sejenis polimer, silikone silikone..
2.
2. SUSUSUSUNANAN AN ATOTOM SM SEMEMIKIKONONDUDUKTKTOR OR
Ba
Bahahan n sesemimikokondunduktktor or yayang ng babanynyak ak didikekenal nal concontotohnyhnya a adadalalah ah SiSililicocon n (S(Si)i),, Germanium (Ge) dan Galium Arsenida (GaAs). Germanium dahulu adalah bahan Germanium (Ge) dan Galium Arsenida (GaAs). Germanium dahulu adalah bahan satu-satunya yang dikenal untuk membuat komponen semikonduktor. Namun belakangan, satunya yang dikenal untuk membuat komponen semikonduktor. Namun belakangan, silikon menjadi popular
silikon menjadi popular setelah ditemukan cara mengekstrak bahan ini darsetelah ditemukan cara mengekstrak bahan ini dari alam. Silikoni alam. Silikon merupakan bahan terbanyak ke dua yang ada dibumi setelah oksigen (O2).
merupakan bahan terbanyak ke dua yang ada dibumi setelah oksigen (O2). Struktur atom kristal silikon, satu inti atom (
Struktur atom kristal silikon, satu inti atom (nucleusnucleus) masing-masing memiliki 4) masing-masing memiliki 4 elektron valensi. Ikatan inti atom yang stabil adalah jika dikelilingi oleh 8 elektron, elektron valensi. Ikatan inti atom yang stabil adalah jika dikelilingi oleh 8 elektron, sehingga 4 buah elektron atom kristal tersebut membentuk ikatan kovalen dengan ion-ion sehingga 4 buah elektron atom kristal tersebut membentuk ikatan kovalen dengan ion-ion at
atom om tetetatangngganganyaya. . PaPada da susuhu hu yayang ng sasangngat at rerendndah ah (0(0°K°K). ). StStruruktktur ur atatom om sisililikokonn divisualisasikan seperti pada gambar berikut.
divisualisasikan seperti pada gambar berikut.
gb 1.struktur dua dimensi kristal Silikon gb 1.struktur dua dimensi kristal Silikon..
Ikatan kovalen menyebabkan elektron tidak dapat berpindah dari satu inti atom ke Ikatan kovalen menyebabkan elektron tidak dapat berpindah dari satu inti atom ke inti atom yang lain. Pada kondisi demikian, bahan semikonduktor bersifat isolator karena inti atom yang lain. Pada kondisi demikian, bahan semikonduktor bersifat isolator karena tidak ada
tidak ada elektelektron yang ron yang dapat berpindah untuk menghantardapat berpindah untuk menghantarkan kan listlistrik. Pada suhu rik. Pada suhu kamarkamar,, ada beberapa ikatan kovalen yang lepas karena energi panas, sehingga memungkinkan ada beberapa ikatan kovalen yang lepas karena energi panas, sehingga memungkinkan elektron terlepas dari ikatannya. Namun hanya beberapa jumlah kecil yang dapat terlepas, elektron terlepas dari ikatannya. Namun hanya beberapa jumlah kecil yang dapat terlepas, sehingga tidak memungkinkan untuk menjadi konduktor yang baik.
Ahli-ahli fisika terutama yang menguasai fisika quantum pada masa itu mencoba Ahli-ahli fisika terutama yang menguasai fisika quantum pada masa itu mencoba member
memberikan ikan doping pada doping pada bahan semikonduktbahan semikonduktor or ini. Pemberian doping ini. Pemberian doping dimakdimaksudkansudkan untuk mendapatkan elektron valensi bebas dalam jumlah lebih banyak dan permanen, untuk mendapatkan elektron valensi bebas dalam jumlah lebih banyak dan permanen, yang diharapkan akan dapat menghantarkan listrik.
yang diharapkan akan dapat menghantarkan listrik.
3.
3. PRPROSOSES ES SESEMIMIKOKONDNDUKUKTOTOR R Doping semikonduktor
Doping semikonduktor
gb 2. diagram doping semikonduktor. gb 2. diagram doping semikonduktor.
Distribusi Fermi-Dirac sebagai dasar struktur pita dalam semikonduktor. Distribusi Fermi-Dirac sebagai dasar struktur pita dalam semikonduktor.
Sal
Salah ah satsatu u alaalasan san utautama ma kegukegunaan naan semsemikoikonduknduktor tor daldalam am eleelektrktronionik k adaladalah ah sifsifatat ele
elektrktronioniknyknya a dapadapat t diudiubah bah banbanyak yak daldalam am sebsebuah uah carcara a terterkonkontrotrol l dengdengan an menmenambambahah sejumlah kecil ketidakmurnian. Ketidakmurnian ini disebut dopant.
sejumlah kecil ketidakmurnian. Ketidakmurnian ini disebut dopant. Dopin
Doping g sejumsejumlah lah besar ke besar ke semisemikonduktkonduktor or dapat meningkatkadapat meningkatkan n konduktkonduktivitivitasnyaasnya dengan faktor lebih besar dari satu milyar. Dalam sirkuit terpadu modern, misalnya, dengan faktor lebih besar dari satu milyar. Dalam sirkuit terpadu modern, misalnya, poly
polycrystcrystallinalline e silisilicon con didop-bdidop-berat erat seriseringkali ngkali digunadigunakan kan sebagai pengganti sebagai pengganti logamlogam(J.G.(J.G. Bednarz 1986).
Bednarz 1986).
Dopin
Doping g dalam produksi semikonddalam produksi semikonduktor, doping menunjuk ke uktor, doping menunjuk ke proseproses s yang bertujuayang bertujuann menambah ketidakmurnian (
menambah ketidakmurnian (impurityimpuritya) kepada semikonduktor sangat murni (juga disebuta) kepada semikonduktor sangat murni (juga disebut intrinsik
intrinsik ) dalam rangka mengubah sifat listriknya. Ketidakmurnian ini tergantung dari) dalam rangka mengubah sifat listriknya. Ketidakmurnian ini tergantung dari jeni
jenis s semiksemikonduktonduktor. or. PembePemberian rian doping dimaksudkadoping dimaksudkan n untuk untuk mendapmendapatkan atkan elektelektronron valensi bebas dalam jumlah lebih banyak dan permanen, yang diharapkan akan dapat valensi bebas dalam jumlah lebih banyak dan permanen, yang diharapkan akan dapat mengahantarkan listrik.
Beb
Beberaerapa pa dopadopant nt biabiasansanya ya ditditambambahkaahkan n ketketikaika bouleboule ditumditumbuhkan, buhkan, membememberikanrikan setiap
setiap wafer wafer dopidoping ng awaawal l yanyang g hamhampir pir serseragaagam. m. UntUntuk uk memmembedabedakan kan unsunsur ur sirsirkuikuit,t, wilay
wilayah ah terpiterpilih lih (bias(biasanya anya dikontdikontrol rol oleholeh photolithografi photolithografi) ) diddidop op leblebih ih lanlanjut denganjut dengan Proses
Proses difusidifusi atauatau implantasi ionimplantasi ion, metode kedua lebih populer dalam produksi skala besar , metode kedua lebih populer dalam produksi skala besar karena kemudahan pengontrolannya.
karena kemudahan pengontrolannya.
Jumlah atom dopant yang dibutuhkan untuk menciptakan sebuah perbedaan dalam Jumlah atom dopant yang dibutuhkan untuk menciptakan sebuah perbedaan dalam kem
kemampampuan uan sebsebuah uah semsemikoikonduknduktor tor sansangat gat keckecil. il. BilBila a sejsejumlumlah ah keckecil il atoatom m dopadopantnt ditambahkan (dalam order 1 setiap 100.000.000 atom), doping ini disebut rendah atau ditambahkan (dalam order 1 setiap 100.000.000 atom), doping ini disebut rendah atau ringan. Ketika lebih banyak atom dopant ditambahkan (dalam order 10.000) doping ini ringan. Ketika lebih banyak atom dopant ditambahkan (dalam order 10.000) doping ini disebut sebagai berat atau tinggi. Hal ini ditunjukkan sebagai n+ untuk dopant tipe-n atau disebut sebagai berat atau tinggi. Hal ini ditunjukkan sebagai n+ untuk dopant tipe-n atau p+ untuk doping tipe-p.
p+ untuk doping tipe-p.
4.
4. BAHANBAHANSEMIKONDUKTOR SEMIKONDUKTOR a.
a. PePersirsiapaapan Bahn Bahan seman semikoikondnduktuktoror
Se
Semimikonkonduduktktor or dedengangan n prpropopererti ti elelekektrtrononik ik yayang ng dadapapat t didiprprededikiksi si dadan n hahandndalal diperl
diperlukan ukan untuk untuk produkproduksi si massamassa.. TinTingkat gkat kemkemurnurnian ian kimkimia ia yanyang g dipdiperlerlukaukan n sansangatgat tin
tinggi ggi karkarena ena adaadanya nya ketketidaidakseksempumpurnarnaan, an, bahbahkan kan daldalam am proproporporsi si sansangat gat keckecil il dapdapatat memiliki efek besar pada properti dari material. Kristal dengan tingkat kesempurnaan memiliki efek besar pada properti dari material. Kristal dengan tingkat kesempurnaan yang tinggi juga diperlukan, karena kesalahan dalam struktur kristal (seperti
yang tinggi juga diperlukan, karena kesalahan dalam struktur kristal (seperti dislokasidislokasi,, kembaran,
kembaran, dandan retak tumpukanretak tumpukan) menganggu properti semikonduktivitas dari material.) menganggu properti semikonduktivitas dari material. Retakan kristal merupakan penyebab utama rusaknya perangkat semikonduktor. Semakin Retakan kristal merupakan penyebab utama rusaknya perangkat semikonduktor. Semakin besar kristal, semakin sulit mencapai kesempurnaan yang diperlukan. Proses produksi besar kristal, semakin sulit mencapai kesempurnaan yang diperlukan. Proses produksi
massa saat ini menggunakan
massa saat ini menggunakan ingotingot (bahan dasar) kristal dengan diameter antara empat(bahan dasar) kristal dengan diameter antara empat hingga dua belas inci (300 mm) yang ditumbuhkan sebagai silinder kemudian diiris hingga dua belas inci (300 mm) yang ditumbuhkan sebagai silinder kemudian diiris menjadi
menjadi wafer wafer ..
Karena diperlukannya tingkat kemurnian kimia dan kesempurnaan struktur kristal Karena diperlukannya tingkat kemurnian kimia dan kesempurnaan struktur kristal untuk membuat
untuk membuat perangperangkat kat semisemikonduktkonduktor, or, metodmetode e khusus telah khusus telah dikemdikembangkan untuk bangkan untuk mempr
tin
tinggi ggi tertermasmasuk uk perpertumtumbuhabuhan n krikristastal l menmengguggunakanakann proses proses CzochralskiCzochralski. . LaLangngkakahh tambahan yang dapat digunakan untuk lebih meningkatkan kemurnian dikenal sebagai tambahan yang dapat digunakan untuk lebih meningkatkan kemurnian dikenal sebagai perbaikan zona.
perbaikan zona. DalamDalam perbaikan zona perbaikan zona, sebagian dari kristal padat dicairkan. Impuritas, sebagian dari kristal padat dicairkan. Impuritas cenderung berkonsentrasi di daerah yang dicairkan, sedangkan material yang diinginkan cenderung berkonsentrasi di daerah yang dicairkan, sedangkan material yang diinginkan mengkristal kembali sehingga menghasilkan bahan lebih murni dan kristal dengan lebih mengkristal kembali sehingga menghasilkan bahan lebih murni dan kristal dengan lebih sedikit kesalahan.
sedikit kesalahan.
Dalam pembuatan perangkat semikonduktor yang melibatkan
Dalam pembuatan perangkat semikonduktor yang melibatkan heterojunctionheterojunction antaraantara bahan-bahan semikonduktor yang berbeda, konstanta kisi, yaitu panjang dari struktur bahan-bahan semikonduktor yang berbeda, konstanta kisi, yaitu panjang dari struktur
kristal yang berulang, penting untuk menentukan kompatibilitas antar bahan. kristal yang berulang, penting untuk menentukan kompatibilitas antar bahan.
b.
b. MacMacam – macaam – macam Semim Semikonkonduktduktor dan Peor dan Penggunggunaanaannyannya
N
No o NNaamma a SSeemmiiKKoonndduukkttoorr PPeenngggguunnaaaannnnyyaa 1
1 BBaarriiuum m TTiittiinnaatte e ((BBa a TTii)) TTeerrmmiissttoor r ((PPTTCC)) 2
2 BBiissmmuut t TTeelluurriidda (a (BBii2 T2 Tee33)) KKoonnvveerrssi ti teerrmmo eo elleekkttrriik k 3
3 CCaaddmmiiuum m ssuullffiidde e ((CCd d SS)) SSeel l FFoottookkoonndduukkttiif f 4
4 GGaalllliiuum am arrsseenniidde (e (GGa Aa Ass)) DDiiooddaa, t, trraannssiissttoorr, l, laasseerr, l, leedd,, generator gelombang
generator gelombang Mikro
Mikro 5
5 GGeerrmmaanniiuum m ((GGee)) DDiiooddee, , ttrraannssiissttoor r 6
6 IInnddiiuum m aannttiimmooninidda a ((IIn n SSbb)) MMagagnneettororeessiissttoorr, , ppiieezzororeessiissttoorr,, detektor
detektor
radiasi inframerah radiasi inframerah 7
7 IInnddiiuum m aarrsseenniidda a ((IIn n AAss)) PPiieezzoorreessiissttoor r 8
8 SSiilliikkoon n ((SSii)) DDiiooddee, , ttrraannssiissttoorr, , IICC 9
9 SSiilliikkoon n CCaarrbbiidda a ((SSi i CCbb)) VVaarriissttoor r 1
100 SSeenng g SSuullffiidda a ((ZZn n SS)) PPeerraannggkkaat t ppeenneerraannggaan n eelleekkttrroo 11
11 GeGermrmananiium um SiSillikikon on ((Ge Ge SSi)i) PPemembabangngkikittan an teterrmomoelelekektrtriik k 1
122 SSeelleenniiuum m ((SSee)) RReeccttiiffiieer r 1
133 AAllumumiinniiuum m SSttiibbiiuum m ((AAl l SSbb)) DDiioodde e ppeenneerraannggaann 1
144 GGaalllliiuum m ppoossppoor r ((GGa a PP)) DDiioodde e ppeenneerraannggaann 1
155 IInnddiiuum m ppoossppoor r ((IIn n PP)) FFiilltteer r iinnffrraammeerraahh 1
166 TTeemmbbaagga a OOkkssiiddaa RReeccttiiffiieer r 1
177 PPlluummbbuun n SSuullffuur r ((PPb b SS)) FFootto o sseell 1
188 PPlluummbbuun n SSeelleenniiuum m ((PPb b SSee)) FFootto o sseell 1
inframerah, inframerah, generator Hall generator Hall
Silikon
Silikon adalah suatuadalah suatu unsur kimiaunsur kimia dalamdalam tabel periodik tabel periodik yang memiliki lambang Si danyang memiliki lambang Si dan nomor atom
nomor atom 14. Merupakan14. Merupakan unsur unsur terbanyak kedua diterbanyak kedua di bumi bumi.. SenyawaSenyawa yang dibentuk yang dibentuk bersifat
bersifat paramagnetik paramagnetik . Unsur kimia ini ditemukan oleh. Unsur kimia ini ditemukan oleh (Jons Jakob Berzelius 1923)(Jons Jakob Berzelius 1923)
sili
silikon hampir 25.7% kon hampir 25.7% mengikmengikut berat. Biasanyut berat. Biasanya a dalam bentuk silidalam bentuk silikon dioksida (silkon dioksida (silika)ika) dan
dan silsilikaikat. t. SilSilikoikon n sersering ing digdigunakunakan an untuntuk uk memmembuabuat t serserat at optoptik ik dan dan daldalam am operoperasiasi plastik digunakan untuk mengisi bagian tubuh pasien dalam bentuk silikon.
plastik digunakan untuk mengisi bagian tubuh pasien dalam bentuk silikon.
CARA KERJA SEMIKONDUKTOR CARA KERJA SEMIKONDUKTOR
Dalam kinerja semikonduktor kami mengambil transistor sebagai contoh dari Dalam kinerja semikonduktor kami mengambil transistor sebagai contoh dari cara kerja semikonduktor.
cara kerja semikonduktor. Pada dasarnya, transistor dan tabung vakum memiliki fungsiPada dasarnya, transistor dan tabung vakum memiliki fungsi yang serupa; keduanya mengatur jumlah
yang serupa; keduanya mengatur jumlah aliran arus listrik.aliran arus listrik. Untuk mengerti cara kerja
Untuk mengerti cara kerja semikonduktor semikonduktor , misalkan sebuah gelas berisi air murni., misalkan sebuah gelas berisi air murni. Jik
Jika a sesepaspasang ang konkonduktduktor or dimdimasuasukan kan kedkedalaalamnymnya, a, dan dan dibdiberierikan kan tegtegangangan an DC DC teptepatat dibawah tegangan
dibawah tegangan elektrolisiselektrolisis (sebelum air berubah menjadi(sebelum air berubah menjadi HidrogenHidrogen dandan OksigenOksigen),), tid
tidak ak akaakan n ada ada aruarus s menmengalgalir ir karkarena ena air tidak air tidak memmemiliiliki ki pempembawa muatan bawa muatan (ch(chargargee car
carrieriers)rs). . SehSehingingga, ga, air air murmurni ni diadiangganggap p sebsebagaagaii isolator isolator . . JiJika ka sesedidikikit t gagararam m dadapupur r dimasukan ke dalamnya, konduksi arus akan mulai mengalir, karena sejumlah pembawa dimasukan ke dalamnya, konduksi arus akan mulai mengalir, karena sejumlah pembawa mua
muatan tan bebabebas s (mo(mobilbile e carcarrieriers,rs, ionion) ) terterbenbentuktuk. . MenMenaikaikan an konkonsensentratrasi si gargaram am akanakan meningkatkan konduksi, namun tidak banyak. Garam dapur sendiri adalah non-konduktor meningkatkan konduksi, namun tidak banyak. Garam dapur sendiri adalah non-konduktor ((isolator isolator ), karena pembawa muatanya tidak bebas.), karena pembawa muatanya tidak bebas.
Silikon
Silikon mumurnrni i sesendndiriri i adadalalah ah sesebubuah ah isisololatatoror, , namnamun un jijika ka sesedidikikit t pepencencemamar r ditam
ditambahkan, bahkan, sepersepertiti Arsenik Arsenik , dengan sebuah proses yang dinamakan doping, dalam, dengan sebuah proses yang dinamakan doping, dalam juml
jumlah ah yang cukup yang cukup kecil sehingga tidak mengacaukan tata kecil sehingga tidak mengacaukan tata letaletak k kristkristal al silisilikon, kon, ArseArsenik nik akan memberikan electron bebas dan hasilnya memungkinkan terjadinya konduksi arus akan memberikan electron bebas dan hasilnya memungkinkan terjadinya konduksi arus
listrik. Ini karena Arsenik memiliki 5 atom di orbit terluarnya, sedangkan Silikon hanya listrik. Ini karena Arsenik memiliki 5 atom di orbit terluarnya, sedangkan Silikon hanya 4. Konduksi terjadi karena pembawa muatan bebas telah ditambahkan (oleh kelebihan 4. Konduksi terjadi karena pembawa muatan bebas telah ditambahkan (oleh kelebihan elektron dari Arsenik). Dalam kasus ini, sebuah Silikon tipe-n (n untuk negatif, karena elektron dari Arsenik). Dalam kasus ini, sebuah Silikon tipe-n (n untuk negatif, karena pembawa muatannya adalah elektron yang bermuatan negatif) telah terbentuk.
pembawa muatannya adalah elektron yang bermuatan negatif) telah terbentuk. Selain dari itu, silikon dapat dicampur dengan
Selain dari itu, silikon dapat dicampur dengan BoronBoron untuk membuat semikonduktor untuk membuat semikonduktor tipe-p. Karena Boron hanya memiliki 3 elektron di orbit paling luarnya, pembawa muatan tipe-p. Karena Boron hanya memiliki 3 elektron di orbit paling luarnya, pembawa muatan yang baru, dinamakan "lubang" (hole, pembawa muatan positif), akan terbentuk di dalam yang baru, dinamakan "lubang" (hole, pembawa muatan positif), akan terbentuk di dalam tata letak kristal silikon.
tata letak kristal silikon. Dal
Dalam am tabtabung ung hamhampa, pa, pempembawa bawa muamuatan tan (el(elektektronron) ) akaakan n dipdipancancarkarkan an oleolehh emisiemisi thermionic
thermionic dari sebuahdari sebuah katodekatode yang dipanaskan oleh kawat filamen. Karena itu, tabungyang dipanaskan oleh kawat filamen. Karena itu, tabung hampa tidak bisa membuat p
hampa tidak bisa membuat pembawa muatan positif (hole).embawa muatan positif (hole).
Dapat disimak bahwa pembawa muatan yang bermuatan sama akan saling tolak Dapat disimak bahwa pembawa muatan yang bermuatan sama akan saling tolak menolak, sehingga tanpa adanya gaya yang lain, pembawa-pembawa muatan ini akan menolak, sehingga tanpa adanya gaya yang lain, pembawa-pembawa muatan ini akan ter
terdisdistrtribuibusi si secsecara ara mermerata ata di di daldalam am matmateri eri semsemikoikonduknduktortor. . NamNamun un di di daldalam am sebsebuahuah trans
transistor bipolar (atau istor bipolar (atau diode junctiondiode junction) ) dimandimana a sebuah semikondusebuah semikonduktor tipe-p ktor tipe-p dan dan sebuahsebuah semikonduktor tipe-n dibuat dalam satu keping silikon, pembawa-pembawa muatan ini semikonduktor tipe-n dibuat dalam satu keping silikon, pembawa-pembawa muatan ini cenderung berpindah ke arah sambungan P-N tersebut (perbatasan antara semikonduktor cenderung berpindah ke arah sambungan P-N tersebut (perbatasan antara semikonduktor tipe-p dan tipe-n), karena tertarik oleh muatan yang berlawanan dari seberangnya.
tipe-p dan tipe-n), karena tertarik oleh muatan yang berlawanan dari seberangnya.
Kenaikan dari jumlah pencemar (doping level) akan meningkatkan konduktivitas dari Kenaikan dari jumlah pencemar (doping level) akan meningkatkan konduktivitas dari mat
materi eri semsemikoikonduknduktortor, , asaasalkalkan n tattata-la-letaetak k krikristastal l silsilikoikon n tettetap ap dipdipertertahanahankan. kan. DalDalamam sebuah transistor bipolar, daerah terminal emiter memiliki jumlah doping yang lebih sebuah transistor bipolar, daerah terminal emiter memiliki jumlah doping yang lebih besar dibandingkan dengan terminal basis. Rasio perbandingan antara doping emiter dan besar dibandingkan dengan terminal basis. Rasio perbandingan antara doping emiter dan basis adalah satu dari banyak faktor yang menentukan sifat penguatan arus (current gain) basis adalah satu dari banyak faktor yang menentukan sifat penguatan arus (current gain)
dari transistor tersebut. dari transistor tersebut.
Jumlah doping yang diperlukan sebuah semikonduktor adalah sangat kecil, dalam Jumlah doping yang diperlukan sebuah semikonduktor adalah sangat kecil, dalam uku
ukuraran n sasatu tu beberbrbanandiding ng seseraratutus s jujutata, , dadan n inini i memenjnjadadi i kunkunci ci dadalalam m kekeberberhahasisilalann semikonduktor. Dalam sebuah metal, populasi pembawa muatan adalah sangat tinggi; semikonduktor. Dalam sebuah metal, populasi pembawa muatan adalah sangat tinggi; satu pembawa muatan untuk
isolator, pembawa muatan harus disapu dengan memasang suatu beda tegangan. Dalam isolator, pembawa muatan harus disapu dengan memasang suatu beda tegangan. Dalam metal, tegangan ini sangat tinggi, jauh lebih tinggi dari yang mampu menghancurkannya. metal, tegangan ini sangat tinggi, jauh lebih tinggi dari yang mampu menghancurkannya. Namun, dalam sebuah semikonduk
Namun, dalam sebuah semikonduktor hanya tor hanya ada satu ada satu pembawpembawa a muatamuatan n dalam beberapadalam beberapa juta atom. Jumlah tegangan yang diperlukan untuk menyapu pembawa muatan dalam juta atom. Jumlah tegangan yang diperlukan untuk menyapu pembawa muatan dalam
sejum
sejumlah besar lah besar semisemikonduktkonduktor dapat or dapat dicapadicapai i dengan mudah. Dengan dengan mudah. Dengan kata lain, listrik dikata lain, listrik di dalam metal adalah inkompresible (tidak bisa dimampatkan), seperti fluida. Sedangkan dalam metal adalah inkompresible (tidak bisa dimampatkan), seperti fluida. Sedangkan dalam semikonduktor, listrik bersifat seperti gas yang bisa dimampatkan. Semikonduktor dalam semikonduktor, listrik bersifat seperti gas yang bisa dimampatkan. Semikonduktor dengan doping dapat dirubah menjadi isolator, sedangkan metal tidak.
dengan doping dapat dirubah menjadi isolator, sedangkan metal tidak.
Gambaran di atas menjelaskan konduksi disebabkan oleh pembawa muatan, yaitu Gambaran di atas menjelaskan konduksi disebabkan oleh pembawa muatan, yaitu ele
elektrktron on ataatau u lublubangang, , namnamun un dasdasarnarnya ya trtransansististor or bipbipolaolar r adaadalah lah aksaksi i kegkegiatiatan an dardarii pembawa muatan tersebut untuk menyebrangi daerah depletion zone. Depletion zone ini pembawa muatan tersebut untuk menyebrangi daerah depletion zone. Depletion zone ini terbentuk karena transistor tersebut diberikan tegangan bias terbalik, oleh tegangan yang terbentuk karena transistor tersebut diberikan tegangan bias terbalik, oleh tegangan yang diberikan di antara basis dan emiter. Walau transistor terlihat seperti dibentuk oleh dua diberikan di antara basis dan emiter. Walau transistor terlihat seperti dibentuk oleh dua di
diodode e yayang ng didisasambmbunungkgkanan, , sesebubuah ah trtranansisiststor or sesendndiriri i titidadak k bibisa sa didibubuat at dedengnganan menyambungkan dua diode. Untuk membuat transistor, bagian-bagiannya harus dibuat menyambungkan dua diode. Untuk membuat transistor, bagian-bagiannya harus dibuat dari sepotong kristal silikon, dengan sebuah
dari sepotong kristal silikon, dengan sebuah daerah basis yang sangat tipis.daerah basis yang sangat tipis.
5.
5. PEPENGNGELELOMOMPOPOKAKAN SEMN SEMIKIKONONDUDUKTKTOR OR
Sem
Semikoikondunduktoktor r saasaat t ini ini memmempunpunyai yai perperanan anan pentpenting ing di di bidbidang ang eleelektrktronionika ka dandan penggunaannya tidak terbatas pada arus lemah. Hal penting dalam semi konduktor adalah penggunaannya tidak terbatas pada arus lemah. Hal penting dalam semi konduktor adalah memahami susunan pita dan atom konduksi elektroniknya baik pada bahan konduktor memahami susunan pita dan atom konduksi elektroniknya baik pada bahan konduktor maupun pada semi konduktor. Pada bahan tersebut terdapat pita konduksi maupun pita maupun pada semi konduktor. Pada bahan tersebut terdapat pita konduksi maupun pita valensi, dimana kedua pita tersebut saling menumpuk, dan pada isolator jarak keduanya valensi, dimana kedua pita tersebut saling menumpuk, dan pada isolator jarak keduanya cu
cukukup p jajauhuh. . PaPada da sesemmi i kokondndukukttor or jjararak ak kekeduduananyya a ttididak ak ttererllalalu u jjauauh h dadan n iinini memungkinkan terjadinya tumpang tindih jika dipengaruhi : panas, medan magnet, dan memungkinkan terjadinya tumpang tindih jika dipengaruhi : panas, medan magnet, dan tegangan yang cukup tinggi. Perbandingan jarak kedua pita disebut celah energi.
tegangan yang cukup tinggi. Perbandingan jarak kedua pita disebut celah energi.
Berbagai penelitian celah energi pada intan 6 ev dan intan merupakan bahan isolator Berbagai penelitian celah energi pada intan 6 ev dan intan merupakan bahan isolator dengan resistivitas tinggi, sedangkan bahan semikonduktor mempunyai celah energi lebih dengan resistivitas tinggi, sedangkan bahan semikonduktor mempunyai celah energi lebih
sempit daripada isolator 0,12 – 5,3 ev seperti Si sebagai salah satu bahan semikonduktor sempit daripada isolator 0,12 – 5,3 ev seperti Si sebagai salah satu bahan semikonduktor dengan celah energi 1,1 ev.
dengan celah energi 1,1 ev. Be
Berdrdasasararkakan n llebebar ar dadan n ssemempipittnynya a cecellah ah enenerergi gi dadarri i babahahan-n-babahahan n iintntanan,, semikonduktor, konduktor terlihat bahwa untuk menjadikan bahan semikonduktor agar semikonduktor, konduktor terlihat bahwa untuk menjadikan bahan semikonduktor agar menghantar listrik diperlukan energi yang tidak besar. Silikon dan germanium murni menghantar listrik diperlukan energi yang tidak besar. Silikon dan germanium murni disebut semi konduktor
disebut semi konduktor intrinsik intrinsik jika belum mendapatkan bahan tambahan, sedangkan jika belum mendapatkan bahan tambahan, sedangkan yan
yang g sudasudah h menmendapadapatkatkan n bahabahan n tamtambahabahan n disdisebutebut ekstrinsik ekstrinsik . . BahBahan an tamtambahbahan an yanyangg dim
dimaksaksud ud arsarsenienikum kum (As(As) ) ataatau u borboron on (B)(B). . BahBahan an semsemikoikondunduktoktor r yanyang g menmendapdapatkatkanan tam
tambahabahan n As As akaakan n menmenjadjadi i semsemi i konkonduktduktor or jenjenis is N, N, sedsedangkangkan an yanyang g menmendapadapatkatkann tambahan B akan menjadi semi konduktor jenis P.
tambahan B akan menjadi semi konduktor jenis P. Beb
Beberaerapa pa bahabahan n tamtambahbahan an untuntuk uk semsemikoikonduknduktor tor dapdapat at dildilihaihat t padpada a tabtabel el EneEnegigi Ionisasi di bawah ini ;
Ionisasi di bawah ini ; Bahan Pengotoran Bahan Pengotoran (Tipe – N) (Tipe – N) S Si i ((eevv)) GGe e ((eevv)) Pospor Pospor Arsen Arsen Antimon Antimon 0,044 0,044 0,049 0,049 0,039 0,039 0,012 0,012 0,013 0,013 0,010 0,010 Bahan Pengotoran Bahan Pengotoran (Tipe – P) (Tipe – P) S Si i ((eevv)) GGe e ((eevv)) Boron Boron Aluminium Aluminium Gallium Gallium Indium Indium 0,045 0,045 0,057 0,057 0,065 0,065 0,16 0,16 0,010 0,010 0,010 0,010 0,011 0,011 0,011 0,011
Semikonduktor dikelompokkan menjadi dua yaitu ; Semikonduktor dikelompokkan menjadi dua yaitu ;
a.
a. SemSemikikondondukuktor tor InIntrtrinsinsik ik
Semikonduktor intrinsik adalah semikonduktor yang belum disisipkan atom-atom Semikonduktor intrinsik adalah semikonduktor yang belum disisipkan atom-atom lai
lain n (at(atom om penpengotgotor)or). . UntUntuk uk menmenjadjadikaikan n pitpita a valvalensensi i berbertumtumpang pang titindindih h dengdengan an pitpitaa konduks
( ( ))
( (
))
( ( E E E Ef f )) K K T Te e E E P P ?? // .. ? ? 1 1 1 1 ? ? ev.
ev. InIni i didipeperkrkirirakaakan n bedbeda a enenerergi gi antantarara a dua dua ininti ti ioion n yayang ng teterdrdekekat at dedengangan n jajararak k
( (
mm))
A A00 1100 1010 1 1 −− ±± . . MaMaka ka dadari ri ititu u didipeperlrlukukan an grgradadieien n memedadann ±±11V V //1100−−1010mm untuk untuk
men
menggerggerakan akan eleelektrktron on dardari i bagbagian ian ataatas s pitpita a valvalensensi i ke ke bagbagian ian bawbawah ah pitpita a konkondukduksi.si. Namun gradien sebesar itu kurang praktis. Kemungkinan lain untuk keadaan transisi Namun gradien sebesar itu kurang praktis. Kemungkinan lain untuk keadaan transisi yaitu tumpang tindih kedua pita dapat diperoleh dengan pemanasan. Pada suhu kamar ada yaitu tumpang tindih kedua pita dapat diperoleh dengan pemanasan. Pada suhu kamar ada juga beberapa elektron yang melintasi celah energi dan hal ini menyebabkanterjadinya juga beberapa elektron yang melintasi celah energi dan hal ini menyebabkanterjadinya
sem
semi i kondkonduksuksi. i. PadPada a semsemikoikonduknduktor tor intintrinrinsiksik, , kondkonduksuksi i tertersebsebut ut disdisebabebabkan kan proprosesses intrinsik dari bahan tanpa adanya pengaruh tambahan. Kristal Si dan Ge murni adalah intrinsik dari bahan tanpa adanya pengaruh tambahan. Kristal Si dan Ge murni adalah semikonduktor intrinsik.
semikonduktor intrinsik.
Elektron-elektron yang dikeluarkan dari bagian teratas pita valensi ke bagian pita Elektron-elektron yang dikeluarkan dari bagian teratas pita valensi ke bagian pita konduksi karena energi termal adalah penyeban konduksi. Banyaknya elektron yang konduksi karena energi termal adalah penyeban konduksi. Banyaknya elektron yang te
terkrkuauat t untuntuk uk berbergegerarak k memelilintntasasi i cecelalah h enenerergi gi dapdapat at didihihitutung ng dendengagan n didiststriribubusisi kemungkinan Fermi – Dirac ;
kemungkinan Fermi – Dirac ;
Dimana
Dimana Ef Ef : tingkat fermi,: tingkat fermi, K K : konstanta boltzman = 8,64.10: konstanta boltzman = 8,64.10 –5 –5 ev ev //00K,K, E-Ef E-Ef : : EEgg/2,/2, EgEg ::
besaran celah energi termal
besaran celah energi termal KTKT pada suhu kamar (0,026 ev). Karena nilai 1 pada penyebutpada suhu kamar (0,026 ev). Karena nilai 1 pada penyebut dapat diabaikan, maka persamaan di atas dapat ditulis :
dapat diabaikan, maka persamaan di atas dapat ditulis :
P
P (( E
E ) ?
) ? ee(?
(? Eg
Eg / 2
/ 2 KT
KT ))
Karena perpindahan elektron dari pita valensi, maka pada pita valensi terjadi lubang Karena perpindahan elektron dari pita valensi, maka pada pita valensi terjadi lubang di
di setiasetiap p tempat yang tempat yang ditiditinggalkanggalkan n elektelektron ron terstersebut. Suatu ebut. Suatu semi konduktor intrinssemi konduktor intrinsik ik mempunyai lubang yang sama pada pita valensi dan elektron pada pita konduksi. Pada mempunyai lubang yang sama pada pita valensi dan elektron pada pita konduksi. Pada pemakaian elektron yang lari ke pita konduksi dari pita valensi, misalnya karena panas pemakaian elektron yang lari ke pita konduksi dari pita valensi, misalnya karena panas dapat dipercepat menggunakan keadaan kosong yang memungkinkan pada pita konduksi. dapat dipercepat menggunakan keadaan kosong yang memungkinkan pada pita konduksi. Pada waktu yang sama lubang pita valensi juga bergerak tetapi berlawanan arah dengan Pada waktu yang sama lubang pita valensi juga bergerak tetapi berlawanan arah dengan gerakan elektron.
gerakan elektron. KonduktKonduktivitivitas as dari dari semi konduktor semi konduktor intrintrinsik tergantuninsik tergantung g konsekonsentrasntrasii muatan pembawa tersebut yaitu ne dan nh.
b.
b. SemSemikikondondukuktor etor ekskstritrinsinsik k
Semikonduktor ekstrinsik adalah semikonduktor yang sudah dimasukkan sedikit Semikonduktor ekstrinsik adalah semikonduktor yang sudah dimasukkan sedikit ket
ketidaidakmukmurnirnian an (do(dopinping) g) ataatau u pengpengotootoran ran dardari i lualuar r (ek(ekstrstraneaneous ous inqinquriuritities)es). . AkiAkibatbat doping ini maka hambatan jenis semikonduktor mengalami penurunan Semikonduktor doping ini maka hambatan jenis semikonduktor mengalami penurunan Semikonduktor j
jenenis is inini i teterdrdiriri i dadari ri dua dua mamacacam, m, yayaititu u titipepe-N -N (p(pemembawbawa a mumuatatan an elelekektrtronon) ) dadann semikonduktor tipe-P (pembawa muatan hole).
semikonduktor tipe-P (pembawa muatan hole). 1
1)) TTIIPPE – E – NN Mi
Misasalnlnya ya papada da babahahan n sisililikokon n didiberberi i dodopipingng phosphorus phosphorus atauatau arsenicarsenic yangyang pentavalen yaitu bahan kristal dengan inti atom memiliki 5 elektron valensi. Dengan pentavalen yaitu bahan kristal dengan inti atom memiliki 5 elektron valensi. Dengan
dop
dopining, g, SiSililikokon n yayang ng titidak dak lalagi gi mumurnrni i inini i ((impuriimpurity ty semicosemiconductonductor r ) ) akaakan n memmemiliilikiki ke
kelelebibihahan n elelekektrtronon. . KeKelelebibihahan n elelekektrtron on memembmbenentutuk k sesemimikokondndukuktotor r titipepe-n-n.. Semikonduktor tipe-n disebut juga donor yang
Semikonduktor tipe-n disebut juga donor yang siap melepaskan elektron.siap melepaskan elektron.
gb 3. struktur stom semikonduktor type – n. gb 3. struktur stom semikonduktor type – n. 2
2)) TTIIPPE E – – PP
Untuk mendapatkan silikon tipe-p, bahan dopingnya adalah bahan trivalent yaitu Untuk mendapatkan silikon tipe-p, bahan dopingnya adalah bahan trivalent yaitu unsur dengan ion yang memiliki 3 elektron pada pita valensi. Karena ion silikon memiliki unsur dengan ion yang memiliki 3 elektron pada pita valensi. Karena ion silikon memiliki 4
4 elelekektrtronon, , dedengngan an dedemimikikian an adada a ikikatatan an kokovavalelen n yayang ng bobololong ng ((holehole)). . HHolole e ininii di
digagambmbararkakan n sesebabagai gai akakseseptptor or yayang ng sisiap ap memeneneririma ma elelekektrtron. on. DeDengngan an dedemimikikianan,, kekurangan elektron menyebabkan semikonduktor ini menjadi tipe-p.
gb 4. struktur stom semikonduktor type – p. gb 4. struktur stom semikonduktor type – p.
6.
6. ALALAT AT SESEMIMIKOKONDNDUKUKTOTOR R a.
a. AlAlat at SeSemimikokondndukuktotorr
Ala
Alat t SemSemikoikonduknduktor tor ataatau u semsemicoiconducnductor tor devdeviceices, s, adaadalah lah sejsejumlumlah ah komkomponeponenn el
elekektrtrononik ik yayang ng memenggnggununakaakan n sisifafat-t-sisifafat t mamateteriri semikonduktorsemikonduktor,, yaituyaitu SilikonSilikon,,
Germanium
Germanium, dan, dan Gallium ArsenideGallium Arsenide.. AlatAlat-alat -alat semiksemikonduktonduktor or jaman jaman sekarsekarang ang telahtelah menggantikan
menggantikan alat alat thermiothermionik nik (seperti(seperti tabung hampatabung hampa). Alat-alat semikonduktor ini). Alat-alat semikonduktor ini menggun
menggunakan akan kondukskonduksi i elektelektronik ronik dalamdalambentuk padatbentuk padat (solid state), bukannya(solid state), bukannya bentuk bentuk hampa
hampa (vacuum state) atau(vacuum state) atau bentuk gasbentuk gas (gaseous state). Alat-alat semikonduktor dapat(gaseous state). Alat-alat semikonduktor dapat ditem
ditemukan ukan dalam bentuk-bentdalam bentuk-bentuk uk dicredicrete te (poto(potongan) seperti transistngan) seperti transistor, or, diode, dll, diode, dll, atauatau dapa
dapat t jugjuga a ditditemuemukan kan sebsebagai agai benbentuk tuk terterintintegregrasi asi daldalam am jumjumlah lah yanyang g sansangat gat besbesar ar (jutaan) dalam satu keping Silikon yang dinamakan Sirkuit terpadu (IC). adapun jenis IC (jutaan) dalam satu keping Silikon yang dinamakan Sirkuit terpadu (IC). adapun jenis IC yang bertegangan tinggi (
yang bertegangan tinggi ( High Voltage IC High Voltage IC ) adalah IC berdaya monolitik bertegangan) adalah IC berdaya monolitik bertegangan tinggi dengan
tinggi dengan menggunmenggunakan akan strukstruktur bebas-pengantur bebas-pengancing dielektrik yang cing dielektrik yang unik. Penggerak unik. Penggerak motor chip tunggal (
motor chip tunggal ( single chip motor driver single chip motor driver ),), gate driver gate driver dan IC pencitraan ultrasounddan IC pencitraan ultrasound untuk aplikasi industri, konsumen dan medis.
untuk aplikasi industri, konsumen dan medis.
b.
b. DasDasar aar alat lat semsemikikondonduktuktoror
Bila sebuah semikonduktor murni dan tidak ter"eksitasi" oleh sebuah input seperti Bila sebuah semikonduktor murni dan tidak ter"eksitasi" oleh sebuah input seperti medan listrik
dir
dirinyinya, a, dan dan ia ia mermerupaupakan kan sebsebuahuah insulator insulator . . AlaAlasan san utautama ma menmengapgapa a semsemikoikondunduktoktor r begit
begitu u bergunberguna a adalaadalahh konduktivitaskonduktivitas semiksemikonduktoonduktor r yang yang dapat dimanipulasdapat dimanipulasi i dengandengan menambahkan ketidakmurnian (
menambahkan ketidakmurnian (dopingdoping, dengan pemberian sebuah medan listrik, dikenai, dengan pemberian sebuah medan listrik, dikenai cahaya,
cahaya, atau dengan cara lain.atau dengan cara lain. CCD,CCD, sebagai contoh, unit utama dalamsebagai contoh, unit utama dalam kamera digitalkamera digital,, ber
bergantgantung ung pada pada kenykenyataataan an bahbahwa wa kondkonduktuktiviivitas tas semsemikoikondunduktoktor r menmeningingkat kat dendengangan terkenanya sinar. Operasi
terkenanya sinar. Operasi transistor transistor tergantung konduktivitas semikonduktor yang dapattergantung konduktivitas semikonduktor yang dapat ditingkatkan dengan hadirnya sebuah medan listrik.
ditingkatkan dengan hadirnya sebuah medan listrik. Konduksi arus dalam sebuah
Konduksi arus dalam sebuah semikonduktor semikonduktor terjadi melalui elektron yang dapatterjadi melalui elektron yang dapat ber
bergergerak ak ataatau u bebbebas as dandan lubanglubang. . LuLubanbang g bubukan kan papartrtikikel el asaslili; ; dadalalam m kekeadaadaan an yayangng membutuhkan pengetahuan
membutuhkan pengetahuan fisika semikonduktor fisika semikonduktor untuk dapat mengerti: sebuah lubanguntuk dapat mengerti: sebuah lubang adalah ketiadaan
adalah ketiadaan sebuahsebuah elektron.elektron. Ketiadaan ini, atau lubang ini, dapat diperlakukanKetiadaan ini, atau lubang ini, dapat diperlakukan sebagai muatan-po
sebagai muatan-positisitif f yang yang merupmerupakan akan lawan dari lawan dari elektelektron ron yang yang bermubermuatan-natan-negatiegatif.f. Untuk mudahnya penjelasan "elektron bebas" disebut "elektron", tetapi harus dimengerti Untuk mudahnya penjelasan "elektron bebas" disebut "elektron", tetapi harus dimengerti bahwa mayoritas elektron dalam
bahwa mayoritas elektron dalam benda padat benda padat, tidak bebas, tidak menyumbang kepada, tidak bebas, tidak menyumbang kepada konduktivitas.
konduktivitas. Bila sebuah
Bila sebuah kristalkristal semiksemikonduktonduktor or murni sempurna, murni sempurna, tanpa tanpa ketidketidakmurnakmurnian, ian, dandan ditaruh di
ditaruh di suhusuhu yang mendekatiyang mendekati nol mutlak nol mutlak dengan tanpa "eksitasi" (yaitu, medan listrik dengan tanpa "eksitasi" (yaitu, medan listrik atau cahaya), dia tidak akan berisi elektron bebas dan tidak ada lubang, dan oleh karena atau cahaya), dia tidak akan berisi elektron bebas dan tidak ada lubang, dan oleh karena it
itu u akakan an memenjnjadadi i sesebubuah ah ininsusulalatotor r sesempmpururna. na. PaPadada suhsuhu u ruaruanganngan,, ekseksitaitasi si panapanass mem
memproprodukduksi si bebebeberaprapa a eleelektrktron on bebbebas as dan dan lublubang ang daldalam am paspasangangan-pan-pasaasanganngan, , tettetapiapi keb
kebananyayakakan n sesemimikokondunduktktor or papada da susuhu hu ruruangangan an adadalalah ah ininsusulalatotor r untuntuk uk kekegugunaanaann praktikum.
praktikum.
Sebagai contoh aplikasi Semikonduktor yaitu ; dioda dan transistor. Sebagai contoh aplikasi Semikonduktor yaitu ; dioda dan transistor.
DIODA DIODA
Jika dua tipe bahan semikonduktor ini dilekatkan–pakai lem barangkali ya :), Jika dua tipe bahan semikonduktor ini dilekatkan–pakai lem barangkali ya :), maka akan didapat sambungan P-N (
maka akan didapat sambungan P-N ( p-n junction p-n junction) yang dikenal sebagai dioda. Pada) yang dikenal sebagai dioda. Pada pembuatannya memang material tipe P dan tipe N bukan disambung secara harpiah, pembuatannya memang material tipe P dan tipe N bukan disambung secara harpiah,
melainkan dari satu bahan (
melainkan dari satu bahan (monolithicmonolithic) dengan memberi doping () dengan memberi doping (impurity material impurity material ) yang) yang berbeda.
berbeda.
gb 5. simbol sambungan p-n gb 5. simbol sambungan p-n Jika diberi tegangan maju (
Jika diberi tegangan maju ( forward bias forward bias), dimana tegangan sisi P lebih besar dari), dimana tegangan sisi P lebih besar dari sisi N, elektron dengan mudah dapat mengalir dari sisi N mengisi kekosongan elektron sisi N, elektron dengan mudah dapat mengalir dari sisi N mengisi kekosongan elektron ((holehole) di sisi P.) di sisi P.
gb 6. forward bias. gb 6. forward bias. Sebaliknya jika diberi tegangan balik (
Sebaliknya jika diberi tegangan balik (reverse biasreverse bias), dapat dipahami tidak ada), dapat dipahami tidak ada elektron yang dapat mengalir dari sisi N mengisi hole di sisi P, karena tegangan potensial elektron yang dapat mengalir dari sisi N mengisi hole di sisi P, karena tegangan potensial di sisi N lebih tinggi. Dioda akan hanya dapat mengalirkan arus satu arah saja, sehingga di sisi N lebih tinggi. Dioda akan hanya dapat mengalirkan arus satu arah saja, sehingga dipakai untuk aplikasi rangkaian penyearah (
dipakai untuk aplikasi rangkaian penyearah (rectifier rectifier ). Dioda, Zener, LED, dan Varactor.). Dioda, Zener, LED, dan Varactor. Dioda Bertegangan Tinggi
Dioda Bertegangan Tinggi (High Voltage Diodes)(High Voltage Diodes)
Menyediakan jajaran produk dioda daya yang serbaguna termasuk tipe dioda kaca Menyediakan jajaran produk dioda daya yang serbaguna termasuk tipe dioda kaca de
dengngan an kekeanandadalalan n yayang ng titingnggigi, , peperarangngkakat t pepelilindndunung g tetekakananan n tetegagangngan an (( surge surge suppression
suppression) untuk melindungi peralatan elektronik (terutama dalam aplikasi otomotif)) untuk melindungi peralatan elektronik (terutama dalam aplikasi otomotif) dan
dan jenjenis is berbertegtegangangan an tintinggi ggi untuntuk uk penpengopegoperasrasian ian tamtampilpilan an pada pada frefrekuekuensi nsi tintinggiggi.. Tersedia dalam bentuk
Tersedia dalam bentuk axial lead axial lead ,, press-fit press-fit dan paket pemasangan permukaan (dan paket pemasangan permukaan ( surface surface mount
TRANSISTOR TRANSISTOR
Tra
Transinsistostor r adaadalah lah alaalat t semsemikoikondunduktoktor r yanyang g dipdipakai akai sebsebagaagai i penpenguatguat, , sebsebagaagaii sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau se
sebagbagai ai fufungngsi si lalaininnynya. a. TrTranansisiststor or dadapapat t beberfrfunungsgsi i sesemamacacam m krkran an liliststririk, k, didimamanana be
berdrdasasararkakan n ararus us ininpuputntnya ya (B(BJTJT) ) atatau au tetegagangngan an ininputputnynya a (F(FETET), ), mememumungkngkininkankan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya.
pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya.
GB 7. Transistor through-hole (dibandingkan dengan pita ukur sentimeter). GB 7. Transistor through-hole (dibandingkan dengan pita ukur sentimeter).
Transistor merupakan dioda dengan dua sambungan (
Transistor merupakan dioda dengan dua sambungan ( junction junction). Sambungan itu). Sambungan itu membentuk transistor PNP maupun NPN.
membentuk transistor PNP maupun NPN. Ujung-ujung terminalnya berturut-turut disebutUjung-ujung terminalnya berturut-turut disebut emitor, base dan kolektor. Base selalu berada di tengah, di antara emitor dan kolektor. emitor, base dan kolektor. Base selalu berada di tengah, di antara emitor dan kolektor. Transistor ini disebut transistor bipolar, karena struktur dan prinsip kerjanya tergantung Transistor ini disebut transistor bipolar, karena struktur dan prinsip kerjanya tergantung dari perpindaha
dari perpindahan n elektelektron ron di kutup di kutup negatinegatif f mengismengisi i kekurakekurangan elektron (hole) di ngan elektron (hole) di kutupkutup po
posisititif. f. bi bi = = 2 2 dan poladan polar r = = kutkutupup.. (Wil(William liam SchoSchockleckley y pada pada tahtahun un 19511951)) adalahadalah seseorang yang pertama kali menemukan transistor bipolar.
seseorang yang pertama kali menemukan transistor bipolar.
GB 7.Transistor NPN dan PNP. GB 7.Transistor NPN dan PNP.
Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal. Tegangan atau arus yang dipasang Pada umumnya, transistor memiliki 3 terminal. Tegangan atau arus yang dipasang di satu terminalnya mengatur arus yang lebih besar yang melalui 2 terminal lainnya. di satu terminalnya mengatur arus yang lebih besar yang melalui 2 terminal lainnya. Transistor adalah komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik modern. Dalam Transistor adalah komponen yang sangat penting dalam dunia elektronik modern. Dalam rangkai
rangkaian an analoganalog, , transtransistor digunakan dalam istor digunakan dalam ampliamplifier (penguat). Rangkaian fier (penguat). Rangkaian analoganalog mel
melingingkupi kupi pengpengeraeras s suasuara, ra, sumsumber ber lislistritrik k stastabilbil, , dan dan pengpenguat uat sinsinyal yal radradio. io. DalDalamam rangkaian – rangkaian digital, transistor digunakan sebagai saklar berkecepatan tinggi. rangkaian – rangkaian digital, transistor digunakan sebagai saklar berkecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai Beberapa transistor juga dapat dirangkai sedemikian rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate, memori, dan komponen-komponen lainnya.
logic gate, memori, dan komponen-komponen lainnya.
Cara Kerja Transistor Cara Kerja Transistor
Da
Dari ri babanynyak ak titipepe-t-tipipe e trtranansisiststor or momodedernrn, , padpada a awawalalnynya a adada a dua dua titipe pe dadasasar r tra
transinsistostor, r, bipbipolaolar r junjunctiction on tratransinsistostor r (BJ(BJT T ataatau u trtransansististor or bipbipolaolar) r) dan dan fiefield-ld-effeffectect transistor (FET), yang masing-masing bekerja secara berbeda.
transistor (FET), yang masing-masing bekerja secara berbeda. Tr
Tranansisiststor or bibipopolalar r didinamnamakakan an demdemikikiaian n karkarena ena kankanal al kokondunduksksi i ututamamananyaya menggunakan dua polaritas pembawa muatan: elektron dan lubang, untuk membawa arus menggunakan dua polaritas pembawa muatan: elektron dan lubang, untuk membawa arus lis
listritrik. k. DalDalam am BJTBJT, , aruarus s lislistritrik k utautama ma harharus us melmelewaewati ti satsatu u daerdaerah/ah/laplapisaisan n pempembatbatasas dinamakan depletion zone, dan ketebalan lapisan ini dapat diatur dengan kecepatan tinggi dinamakan depletion zone, dan ketebalan lapisan ini dapat diatur dengan kecepatan tinggi dengan tujuan untuk mengatur aliran arus utama tersebut.
dengan tujuan untuk mengatur aliran arus utama tersebut. FE
FET T (j(juguga a didinanamamakakan n trtransansisistotor r ununipipololarar) ) hahanynya a memengnggugunaknakan an sasatu tu jejeniniss pembawa muatan (elektron atau hole, tergantung dari tipe FET). Dalam FET, arus listrik pembawa muatan (elektron atau hole, tergantung dari tipe FET). Dalam FET, arus listrik utama mengalir dalam satu kanal konduksi sempit dengan depletion zone di kedua sisinya utama mengalir dalam satu kanal konduksi sempit dengan depletion zone di kedua sisinya (dibandingkan dengan transistor bipolar dimana daerah Basis memotong arah arus listrik (dibandingkan dengan transistor bipolar dimana daerah Basis memotong arah arus listrik utama)
utama). . KetebaKetebalan dari lan dari daerah perbatasdaerah perbatasan an ini dapat ini dapat dirubdirubah ah dengan perubahan tegangandengan perubahan tegangan yang diberikan, untuk mengubah ketebalan kanal konduksi tersebut.
BAB III
BAB III
PENUTUP
PENUTUP
1 1.. KKEESSIIMMPPUULLAANNDari hasil presentasi pembahasan dan penyusunan makalah ini sekiranya kami dapat Dari hasil presentasi pembahasan dan penyusunan makalah ini sekiranya kami dapat menyimpulkan isi dari makalah ini yakni ;
menyimpulkan isi dari makalah ini yakni ;
Semikonduktor adalah sebuah bahan dengan konduktivitas listrik yang berada di Semikonduktor adalah sebuah bahan dengan konduktivitas listrik yang berada di antara insulator dan konduktor. Sebuah semikonduktor pada umumnya bersifat isulator antara insulator dan konduktor. Sebuah semikonduktor pada umumnya bersifat isulator (tidak menghantarkan arus listrik) pada suhu mendekati 0°, pada suhu kamar bersifat (tidak menghantarkan arus listrik) pada suhu mendekati 0°, pada suhu kamar bersifat konduktor, makin tinggi
konduktor, makin tinggi suhunya makin suhunya makin bersifat konduktor. bersifat konduktor. Semikonduktor bisa Semikonduktor bisa diubahdiubah konduktivitasnya dengan cara menyuntikkan menanbah atau mengurangi materi lain yang konduktivitasnya dengan cara menyuntikkan menanbah atau mengurangi materi lain yang bersifat konduktor atau isolator, sehingga semikonduktor memiliki resistansi.
bersifat konduktor atau isolator, sehingga semikonduktor memiliki resistansi. PemberianPemberian doping dimaksudk
doping dimaksudkan an untuk mendapatkuntuk mendapatkan an elektelektron valensi ron valensi bebas dalam jumlah bebas dalam jumlah lebihlebih banyak dan permanen, yang diharapkan akan dapat mengahantarkan listrik.
banyak dan permanen, yang diharapkan akan dapat mengahantarkan listrik. Semi
Semikonduktkonduktor or intrintrinsik insik adalah adalah semiksemikonduktonduktor or yang yang belum belum disisdisisipkan ipkan atom-atom-atomatom lai
lain n (at(atom om penpengotgotor)or).Se.Semimikondkonduktuktor or eksekstritrinsinsik k adaadalah lah semsemikoikondunduktoktor r yanyang g sudsudahah dimasukkan sedikit ketidakmurnian (doping).
dimasukkan sedikit ketidakmurnian (doping).
Salah satu alasan utama kegunaan semikonduktor dalam bidang elektronik adalah Salah satu alasan utama kegunaan semikonduktor dalam bidang elektronik adalah sifat elektroniknya dapat diubah banyak dalam sebuah cara terkontrol dengan menambah sifat elektroniknya dapat diubah banyak dalam sebuah cara terkontrol dengan menambah sejum
sejumlah lah kecil ketidakmkecil ketidakmurnian dan urnian dan ini tidak ini tidak terbatterbatas as penggunpenggunaannya dalam arus aannya dalam arus lemahlemah.. Dalam sirkuit terpadu modern, misalnya, polycrystalline silicon didop-berat seringkali Dalam sirkuit terpadu modern, misalnya, polycrystalline silicon didop-berat seringkali digunakan sebagai pengganti logam.
digunakan sebagai pengganti logam.
2
2.. PPEENNUUTTUUPP
Pen
Penyusyusunaunan n yakyakin in bahbahwa wa daldalam am melmelaksaksanaanakan kan tugtugas as prepresensentastasi, i, pempembahbahasaasann maupun pembuatan makalah ini masih terdapat kekurangan dan kesalahan, untuk itu maupun pembuatan makalah ini masih terdapat kekurangan dan kesalahan, untuk itu kritik dan saran yang sifatnya membangun sangat kami harapkan dan pembaca bersedia kritik dan saran yang sifatnya membangun sangat kami harapkan dan pembaca bersedia untuk saling bertukar pendapat demi sempurnanya makalah ini.Harapan kami semoga untuk saling bertukar pendapat demi sempurnanya makalah ini.Harapan kami semoga
mak
makalaalah h ini ini berbermanmanfaafaat t baibaik k bagi bagi kamkami i maumaupun pun kelkeluaruarga ga besbesar ar JurJurusausan n PenPendiddidikaikann Teknik Elektro dan semua pembaca pada umumnya
Teknik Elektro dan semua pembaca pada umumnya De
Demimikikian an mamakalkalah ah sesemimikokondunduktktor or yayang ng kakami mi susususun n dadari ri hashasil il prpresesenentatasisi,, pembahasan maupun didapat dari pustaka dunia tentang bahan semikonduktor apabila pembahasan maupun didapat dari pustaka dunia tentang bahan semikonduktor apabila dalam penyusunan dan penulisan ini ada salah ucapan bagi semua pihak kami sangat dalam penyusunan dan penulisan ini ada salah ucapan bagi semua pihak kami sangat mohon maaf. Atas perhatiannya kami ucapkan terima kasih.
mohon maaf. Atas perhatiannya kami ucapkan terima kasih.
DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR PUSTAKA
Priowirjanto Gatot. (2003
Priowirjanto Gatot. (2003 ) Ilmu Bahan Listrik 2 ) Ilmu Bahan Listrik 2. (. (http://ilmubahanlistrik/pdf http://ilmubahanlistrik/pdf )) Setiabudy Rudy. (2007
Setiabudy Rudy. (2007 ) Material Teknik Listrik. Jakarta ) Material Teknik Listrik. Jakarta. Universitas Indonesia. Universitas Indonesia (UI-Press)
Sumanto. (2005
Sumanto. (2005 ) Pengetahuan Bahan Mesin dan Listr ) Pengetahuan Bahan Mesin dan Listr ik. Yogyakarta. Andi Offsetik. Yogyakarta. Andi Offset S Wasito
S Wasito.. (1998)(1998) Pelajaran Elektronika 1A Pelajaran Elektronika 1A. Jakarta. Pusat Kursus – Kursus. Jakarta. Pusat Kursus – Kursus Zuhair. (2006)
Zuhair. (2006) Penerapan Konsep Dasar Listrik dan Elektronika Penerapan Konsep Dasar Listrik dan Elektronika. Yokyakarta. SMK N 3. Yokyakarta. SMK N 3 Yogyakarta
Yogyakarta ______(
